關(guān)于風(fēng)電送出線路改造后安自裝置的若干探討

盧剛剛

摘要：隨著風(fēng)電、光伏等的新能源大規(guī)模投運，需要主網(wǎng)內(nèi)變電站為其提供并網(wǎng)通道。因為工程建設(shè)等原因，并網(wǎng)通道可能面臨著改線、T接、Π接等多種改造過程。在這期間，站內(nèi)所配置的安穩(wěn)裝置、故障解列、通道及動作策略等均需要重新配置。本文結(jié)合一次風(fēng)電并網(wǎng)線路改造過程，對線路Π接后安自裝置的配置進(jìn)行了相關(guān)討論，確保相關(guān)裝置正常運行。

關(guān)鍵詞：新能源;改造;安全穩(wěn)定控制

1 引言

110kV某變電站為風(fēng)電新能源廠站，通過110kV西吉變并入電網(wǎng)主網(wǎng)運行，在月亮山變電站側(cè)配配置一套安穩(wěn)裝置（由一臺RCS-992主機、一臺RCS-990輔機以及其它輔助設(shè)備組成），在西吉變側(cè)配置一套安穩(wěn)裝置（由一臺RCS-992主機、一臺RCS-990輔機以及其它輔助設(shè)備組成）、及一套故障解列裝置（PCS-9651）。

1.1安穩(wěn)裝置運行狀況

西吉變側(cè)采集固吉線、將吉線電流、電壓，用于進(jìn)行過載、功率判別。正常運行時，功率通過“月亮山→西吉變Ⅰ母→固吉線→系統(tǒng)”路徑送出。當(dāng)固吉線跳閘或檢修時，此時通過將吉線并網(wǎng)。受將吉線導(dǎo)線類型限制，可能會出現(xiàn)過載情況，此時安穩(wěn)裝置將根據(jù)將吉線過載程度分三輪對月亮山變側(cè)35kV匯集線執(zhí)行切除命令。此種運行方式下切負(fù)荷命令通過光纖通道直接由西吉變傳送至月亮山變，無需進(jìn)行任何中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)。

1.2故障解列裝置運行狀況

固吉線發(fā)生故障，導(dǎo)致西吉變Ⅰ母低電壓、母線過壓、低頻等，滿足動作條件后故障解列裝置經(jīng)延時跳開吉月線。

2 吉月線改造后運行狀況

為進(jìn)一步增加月亮山變新能源外送能力，新建110kV張灣變，并Π入110kV吉月線，新線路分別命名為吉張線、張月線，在張灣至月亮山、張灣至西吉變之間分別架設(shè)專用光纖通道，在張灣變配置PCS-992穩(wěn)控裝置及低頻低壓解列裝置?？梢?，線路Π接后，原有的“西吉—月亮山”通道被打斷，月亮山功率外送通道變?yōu)椤霸铝辽健鷱垶匙儭骷儮衲浮碳€→系統(tǒng)”。

3 張灣變投運后安穩(wěn)裝置運行狀況

張灣變投運后，如何合理配置各個安全自動裝置至關(guān)重要。上述安穩(wěn)裝置以及低頻低壓解列裝置可有以下幾種運行狀態(tài)：

3.1張灣變、月亮山變裝置投入運行，退出西吉變側(cè)安穩(wěn)裝置

此種運行方式下，張灣變安穩(wěn)裝置采集張月線、吉張線電流、電壓，用于進(jìn)行功率判別。此時，吉張線為主要功率外送通道，可通過監(jiān)測吉張線功率過載情況，并根據(jù)其嚴(yán)重程度向月亮山變側(cè)發(fā)送切匯集線命令。

此時，若西吉變側(cè)兩條并網(wǎng)通道均退出運行，月亮山成為西吉變、張灣變的唯一電源，導(dǎo)致風(fēng)電系統(tǒng)孤網(wǎng)運行，不利于系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。再者，本套穩(wěn)控系統(tǒng)設(shè)置之目的在于防止西吉變將吉線嚴(yán)重過載，導(dǎo)致事故發(fā)生，監(jiān)測吉張線過載意義不甚大。

3.2 投入西吉變側(cè)安穩(wěn)裝置，投入月亮山變安穩(wěn)裝置

此種運行方式下，西吉變安穩(wěn)裝置采集吉張線電流、電壓，用于進(jìn)行功率判別，監(jiān)測將吉線過載情況，并根據(jù)過載程度分三輪對月亮山變側(cè)35kV匯集線執(zhí)行切除命令。改造之前，這一命令可以通過“西吉—月亮山”通道直接傳送至月亮山變側(cè)，但是改造后兩站之間無任何通信關(guān)聯(lián)，即以上命令無法可靠傳送至對側(cè)，安穩(wěn)裝置亦失去其本來功能。

3.3 三座變電站安穩(wěn)裝置均投入

鑒于上述第二種情況，可以考慮將張灣變作為一個“中轉(zhuǎn)站”，形成“西吉變-張灣變-月亮山變”通道。退出張灣變PCS-992安穩(wěn)裝置過載告警以及切負(fù)荷功能，同時重新下裝安穩(wěn)裝置配置、完善相關(guān)回路配線，實現(xiàn)只轉(zhuǎn)發(fā)來自西吉變側(cè)切除月亮山35kV匯集線命令的功能。

西吉變、月亮山變及張灣變安穩(wěn)裝置均按正常方式投入運行后，執(zhí)行如下策略：當(dāng)110kV固吉線跳閘、或檢修時，檢測110kV將吉線的潮流，當(dāng)將吉線過載時，根據(jù)過載嚴(yán)重程度執(zhí)行切月亮山風(fēng)電場35kV匯集線。

4 張灣變投運后故障解列裝置運行狀況

4.1故障解列裝置運行狀態(tài)

故障解列裝置用于實現(xiàn)當(dāng)主網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速解列小電源系統(tǒng)的功能。在線路未改造前，西吉變側(cè)故障解列裝置在條件滿足后直接切除風(fēng)電線路。下面結(jié)合幾種運行方式進(jìn)行論述：

1）投入西吉變故障解列裝置，退出張灣變低頻低壓解列裝置

故障前張月線—吉張線均正常運行，由月亮山向西吉變輸送功率。若西吉變故障解列裝置動作，將切除吉張線，此時張灣變?nèi)控?fù)荷將全部轉(zhuǎn)至月亮山變，導(dǎo)致小電源單獨運行的狀況，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行，供電質(zhì)量也將大打折扣。

2）退出西吉變故障解列裝置，投入張灣變低頻低壓解列裝置

若張灣變故障解列裝置動作，將切除張月線，此時吉張線正常運行，張灣變不損失負(fù)荷。

綜上所述，系統(tǒng)正常運行時應(yīng)退出西吉變故障解列裝置、投入張灣變低頻低壓解列裝置。

4.2 故障解列裝置需要解決的若干問題

1）故障解列功能主要包括低壓、低頻、零序過壓解列等，為防止低壓解列功能誤動作，在其判據(jù)內(nèi)加入“檢進(jìn)線保護(hù)動作”條件，以保證“低電壓確實是由于吉張線故障所引起的”，即吉張線保護(hù)動作后才能啟動低壓解列功能;

2）為防止PT斷線時故障解列裝置誤動作，在裝置內(nèi)低電壓判據(jù)中設(shè)置了“線電壓必須大于15V”的判據(jù)，即同時滿足以下條件時低壓解列才出口：

但是存在一個問題，當(dāng)發(fā)生三相斷路、三相電壓均降為零的情況下，低壓解列將拒動，存在重大隱患，所以建議取消該15V的判據(jù)。

5 結(jié)語

安穩(wěn)裝置、故障解列裝置均為保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要安全自動裝置，隨著一次系統(tǒng)運行方式的改變，上述設(shè)備動作策略、設(shè)備投退也要隨之進(jìn)行重新安排。本文結(jié)合風(fēng)電并網(wǎng)線路Π接工程，對相關(guān)安穩(wěn)裝置、故障解列裝置進(jìn)行了探討，并得出幾點結(jié)論與建議，期望能為設(shè)備可靠運行提供支持。

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